Что такое потенциальная энергия?

Физика > Что такое потенциальная энергия?

Потенциальная энергия отображает разницу между энергией тела в теперешнем положении и энергией в исходном.

Задача обучения

• Объединить потенциальную энергию тела и работу.

Основные пункты

• Если на работу не влияет проложенная дистанция, тогда ее оценивают вначале и конце точек на траектории. Таким образом, получаем функцию U(x), которую именуют потенциалом.
• Потенциальную энергию обычно вычисляют с отрицательным знаком, так как положительная работа отображается в качестве падения потенциала.
• Все консервативные силы создают потенциальную энергию.

Термины

• Потенциал – кривая, характеризующая ситуацию, где отличие в потенциальных энергиях в двух позиция зависит исключительно от положения.
• Сила Кулона – электростатическая сила, установленная между двумя зарядами.

Что же такое и чему равна потенциальная энергия? Потенциальную энергию часто связывают с восстановительными силами, вроде гравитации или пружинки. Поднятие массы или растягивание пружины выполняется применением внешней силы, функционирующей против силового поля потенциала. Если внешнюю силу убрать, то силовое поле влияет на объект при его смещении в начальное положение. Это сокращает растяжение пружины или приводит к падению тела. Получается, что потенциальная энергия отображает различие между энергией объекта в теперешнем положении и исходном.

Здесь энергия трансформируется из потенциальной в руке стреляющего в потенциальную в изогнутых конечностях лука, когда тетива отводится назад. Как только она отпущена, энергия возвращается в струну и ставится кинетической в стреле, чтобы обеспечить ей полет

Если на работу не влияет дистанция, то ее вычисляют по начальной и конечной точке. То есть, мы сталкиваемся с функцией U(x) – потенциал, характеризующийся двумя точками: x (t = t₁) и x(t₂). Ее обозначают отрицательным знаком, так как положительная работа знаменуют уменьшение потенциала:

Примеры потенциальной энергии

Есть много разновидностей, каждая из которых основывается на конкретном типе силы. Ведь все консервативные силы создают потенциальную энергию. Например, работа упругой силы – упругая потенциальная энергия. Работа гравитации – гравитационная потенциальная сила. А сила Кулона –электрическая потенциальная энергия. Можно встретить потенциальную энергию пружины, тела, Земли, точки при определенной скорости. Иногда измеряют потенциальную энергию на высоте.

---